집안 연소가스(Combustion Gases) 문제 > 집수리

가스, 오일, 나무 등 화석 연료를 사용한 퍼니스, 보일러, 워터 히터, 화이어 플레이스 등 주택 내 연소 장치들은 연소 가스를 굴뚝이나 연소 파이프를 통해 외부로 배출되어야 하는데 나가지 못하고 연소가스가 실내로 역류(Combustion spillage)한다면 건강 문제와 직결 되어 가볍게는 두통에서부터 심하면 병에 이르게 할 수 있다. 특별히 일산화 탄소는 죽음에 까지 이르게 하며 만성적 장기 노출로 건강을 잃을 수가 있다.

연소가스를 구성하고 있는 위해 성분으로는 일산화 탄소, 다환 방향족 탄화 수소, 알데히드 탄화 수소, 이산화 황, 이산화 질소, 분진이 있으며 이산화 탄소 및 수분은 상대적으로 해롭지 않으면서 상당한 양을 구성하고 있다. 연소 가스의 정확한 성분 및 재실 자에게 위해 여부는 연료의 종류 및 시스템 상태에 달려 있다.

연소 장치의 정상적 연소 공기 공급상태

오일 혹은 가스 연료의 Forced-air 난방 시스템에서 퍼니스에는 두 개의 다른 공기 흐름이 이 있다.

-연소 공기(Combustion air)
연료의 연소를 위해서는 공기가 공급 되어야 연소 되고 열을 발생 시킨다. 이 때 소요되는 공기는 건물 밖에서 파이프를 통해서   연소 장치 근처에 공급하고 있다. 연소 후 생기는 가스는 연소 파이프를 통해 실내에서 외부로 배출하게 되어 있다.
-실내 순환 공기(Circulating air)
퍼니스 버너에서 만들어진 열의 실내 난방 방법은 Forced-air 시스템에서는 실내 공기가 열 교환기(Heat Exchanger)를 지나면서 가열되어 거실을 난방 시키고 다시 차가워진 공기는 다시 퍼니스로 돌아와 가열되는 순환 사이클을 이룬다.

정상 가동되는 Forced-air 퍼니스라면 연소 공기와 순환 공기는 퍼니스에서 서로 섞이는 일이 없어야만 한다.

온수 난방 시스템(Hydronic heating systems)은 열 운반 매개체가 공기대신 물로서 바닥 복사 난방 혹은 라디에터에 의존하고 있다. 그러나 이 시스템도 물을 가열하기 위해서는 보일러라는 연소장치를 두는데 Forced-air systems 과 같이 연소공기가 공급되어야 하며 연소 가스의 배출도 필요하다. 그 외에 실내 온수 공급을 위한 온수탱크(Water Heater)나 화이어 플레이스, 우드 스토브도 연소 공기의 공급 및 연소가스의 외기 배출이 필요하다.

연소장치 연소가스 실내 역류 문제

불행히도 연소 시스템은 당초 계획된 데로 기능하지 않는다면 연소가스가 실내로 새는 문제(Combustion spillage)가 발생된다.  우드 스토브와 같이 연기가 실내로 들어오는 것을 육안 확인할 수도 있지만 퍼니스나 워터 히터와 같이 거실에서 떨어져 있으며 연소 가스도 보이지 않고 냄새도 매우 적거나 없는 경우 사실상 확인하기가 어려운 것이 현실이다.

Combustion Spillage 원인으로는 세가지 주요 요소가 있으며 이 외에 때때로 비정상적 바람으로도 문제가 야기될 수도 있다.

Factor 1: 굴뚝 문제 (Chimney Problems)
굴뚝의 역할은 실내 연소가스를 제거하는 데 있다. 그러나 굴뚝이 잘못 디자인되고 설치되고 유지관리 된다면 정상 기능을 하지 못한다. 굴뚝 기능의 실패원인은 다음과 같다
-굴뚝 크기가 연소가스를 배출 시키는데 너무 크거나 작은 경우.
-새집(Bird Nest)이나 깨진 벽돌, 얼음 등이 굴뚝을 막아 공기의 흐름을 막는 경우.
-건물 외부에 굴뚝이 단열되지 않고 노출 되어 있을 경우 연소가스의 배출이 없을 때 차가워진 굴뚝 내부는 처음 연소가스로 채워 질 때 연소가스에 내재된 수분이 결로되어 벽돌을 변형시키고 균열과 가스의 흐름을 막는다.

Factor 2:  장치 문제 (Equipment Problems)
연소 장치는 여러 구성 요소를 가지고 있다. 굴뚝과 같은 경우 적정한 디자인, 시공 유지관리가 필요하고 그 외의 문제점으로 기계적 장치가 문제가 되면 연소 가스의 정상 배출을 방해한다.
예로 퍼니스의 경우 열 교환기가 부식되거나 균열이 된 경우 순환 공기가 연소 챔버로 가던지 연소 가스가 순환 공기에 섞이는 일이 발생된다. 이런 경우 연소 가스가 실내로 전해지는 경우가 된다.

Factor 3. 기압 문제(Pressure Problems)
겨울철에 문을 잠근 상태에서 배기휀이나 후드휀 등을 가동 시켜 실내 공기를 외부로 배출하는 경우와 특히 우드 화이어 플레이스를 사용하는 경우 실내 공기를 연소 공기로 다량 소비하기 때문에 실내 기압은 외부보다 떨어지게 된다. 일반적으로 실내 기압의 외부와의 균형은 균열 부위나 창호 틈, 건물 구조의 개구부로 외부 공기(Make-up Air)가 들어와 균형을 맞추게 되어 있다.

그러나 이런 틈이 막혀있고 갭이나 개구부가 없어 실내 기압이 심각히 떨어지면 공기는 굴뚝을 통해 실내로 빨려 들어 오게 된다. 이를 백 드래프팅(Back drafting)이라 부른다. 이런 경우는 우드 화이어 플레이스의 댐퍼를 열 때 외부 찬 공기가 실내로 들어올 때 경험할 수 있다.

Back drafting은 연소 장치가 가동되지 않을 때 주로 일어나며 백 드래프팅이 있을 때 장치가 가동되면 굴뚝의 공기 흐름이 바뀌는데 어느 정도　시간이 걸리면서　이때　연소장치로부터의 연소가스가 정상 배출되기 전까지 실내로 새게 되는 것이다（Combustion spillage）. 이런 경우는 굴뚝이 보온이 안되었거나 퍼니스 가동 사이클이 짧은 주택에서 처음 가동 시 누출이 자주 일어난다. 처음 가동 시 나오는　가스는 더욱　심해서　조금의 누출이 있어도　바람직하지 않다. 어떤 경우는 연소 장치가 가동 중에도 일어 날수가 있는데 예로 연기가 나는 우드 화이어 플레이스가 해당된다.

연소가스　누출여부　확인　
반복되는 두통과 피부와 목의 염증，집안 내　연소　가스냄새 ，퍼니스　주변의　공기가　답답할 때，연소기기　주변의　그을음이나　가동 시　비정상적　소음이　있을 때　Chimney Flow Test를　간단히　시도해　굴뚝이　정상적으로　기능하는지　확인　한다．

Chimney Flow Test
1. 가동중인 가스 퍼니스의 드래프트 후드 근처에 연기가　나는 방향제 막대를 갖다 대고 연기의 방향을 확인 한다．
2. 그리고 배기 휀이나 배기 장치 스위치를 켜서 드래프트 혹은 댐퍼에 연기의 흐름을 점검해 본다.
3. 만약 연기가 집안으로 들어 오면 연소가스　누출 문제가 있는 것으로 의심되며　난방 전문가를 불러 완전 인스펙션이 필요하다.

연소가스 누출문제 예방
문제를 인식하는　것이 우선　중요하며　원인을　확인하고　연소가스가　누출된다면　가능한　빨리　전문가의　도움을　요청하는　것이　좋겠다． 그리고　예방　차원에　지속적　유지관리로서　건강하고　안전한　실내　공기를　만들어　주도록　한다．

연소　장치　교체：　연소가스　누출　문제는　예방이 최선이며 건물　보수를 할 때　같이　교체를　해주는　것도　좋은　방법이다.

장치의　지속적　점검：지속적인 유지관리 계획을 가지고 전문가에 의한　점검을　해주며　특별히　열　교환기는　균열이나　구멍이　있는지　확인하고　초기　연소　가스가　새는지　확인한다．　그리고 시스템 튠업을 해주는데　적절히 튠업이 된 장치는 가장 위험스런 일산화탄소는 거의 나오지 않는다. 필요하다면 퍼니스 가동　사이클을 6분 이상 되도록 조정을 하여 가스가　새는　문제를　최소화 하도록 한다. 이와　같은　완전　점검　서비스는　단순 클리닝보다 비용이 조금 더 들지만 그만한 값어치가 있다.

굴뚝　점검　및　유지관리：막힌 굴뚝으로　퍼니스 연소 가스가　배출되지　못하는　현상이　발생되지　않도록　굴뚝　청소　업체에 의한　점검이　필요하며　죽은 새가　굴뚝을　막고　있는지　벽돌이　균열이 있는지 확인하도록　한다．

굴뚝　성능개선：　굴뚝 전문가와　굴뚝 성능 개선할 수 있는　방법을　상의해보고　개보수　계획이　있다면　새로운 굴뚝은 건물 내부에 위치할 수 있도록 해본다.
그리고 전문가에게 연소장치에 연소 공기가 공급되는지 평가를 의뢰해 본다. 연소 공기 덕트가 잘 설치 되었어도 그 자체 만으로 가스가　새는 문제나 백드래프팅 문제를 해결하지 못할 수도 있다. 굴뚝 문제와 실내 기압이 떨어지는 문제도 함께 해결해 주어야 한다.
기존 퍼니스를　교체할　때는　누출이 적은 장치에 투자를 하도록　하는데 그런 장치에는 강제　배기　휀이　설치　되어　있고　장치가　밀폐된　장치도　있다．　따라서　가스가　새는　것을　근원적으로　해결하였다．

가스　역류가　일어나는　환경을 억제：　약간의　주의로 실내 외 기압 차로 생기는 Ｂack　drafting을 줄일 수가 있다. 여러 강력한 배기장치를 동시에 가동시키는 것을 주의하고， 감압이 발생될 수 있는 곳에 장치 설치를 피한다．　예로　자연　공기　순환　퍼니스　근처에　바비큐 배기휀을 설치하지　않도록　한다．　퍼니스와 워터히터가 작은 방에 갇힌 경우 퍼니스룸과 거실　사이를 공기（Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　Ａｉｒ）가 자유롭게　움직일 수 있도록　루버 도어 같은 것으로 설치 할 필요가 있다. 그리고　같은　퍼니스　룸에　리턴 에어 개구부를　만들지　말고　퍼니스의 송풍기 커버는 닫혀진 상태를 유지하도록 한다.

벽난로：　나무　벽난로는 심각한 연소가스 누출 가능성이 있어 각별히 신경을 쓸 필요가 있다．　특별히　나무를　다　태우고　불씨가　꺼져　갈 때　온도가　낮아져　굴뚝의　공기흐름이　약해져　일산화 탄소가 누출될 염려가　있다． 주로　잔불을　남겨두고　잠자리에　들 때　일어　날수　있다．　벽난로의　안전 예방은 굴뚝청소와 경보 장치　설치 백　드래프팅을 야기하는 환경을 피하는 방법으로서　외부로부터의 신선한 공기를 벽난로에　공급되도록　해주고　불씨가 꺼져갈 때는 도어를 닫아　주도록 한다． 도어가 없다면 설치를　고려해 보던지　아니면 열효율이 좋은 가스 인서트　설치를 고려해본다．

어플라이언스： 만약 배기되지 않는 가스 레인지 사용시　레인지 후드를 꼭 사용하여 환기를 해줄 필요가 있다.

경보장치　설치：연기감지기의　정상　작동여부　확인　및　일산화탄소　경보기（Carbon monoxide alarms）을　연소기기　주변이나　침실에　설치를　고려한다.